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1、绪 论 一个数字电路应用的实例数字电路和模拟电路的比较数字电路的发展本书介绍的内容一个数字电路应用的实例整型电路计数器计算器存贮器译码器显示器数字电路和模拟电路的比较1.模拟信号和数字信号模拟信号：模拟信号：随时间连续变化的信号随时间连续变化的信号模拟信号模拟信号数字信号数字信号电子电路中的信号电子电路中的信号正弦波信号正弦波信号t t三角波信号三角波信号t t脉冲信号：持续时间短暂的跃变信号尖顶波尖顶波 t矩形波矩形波t脉冲信号脉冲信号正脉冲：正脉冲：脉冲跃变后的值比初始值高负脉冲：负脉冲：脉冲跃变后的值比初始值低 如：如：0+3V0-3V正脉冲正脉冲0+3V0-3V负脉冲负脉冲 脉冲信号的
2、部分参数：脉冲信号的部分参数：脉冲幅度脉冲幅度 A A 脉冲上升沿脉冲上升沿 t tr r脉冲周期脉冲周期 T T 脉冲下降沿脉冲下降沿 t tf f脉冲宽度脉冲宽度 t tp pA0.9A 0.5A 0.1AtptrtfT 实际的矩形波实际的矩形波2.数字电路和模拟电路特点比较比较对象模拟电路数字电路处理信号模拟信号数字信号三极管工作区放大区饱和、截止区基本电路元件三极管、场效应 管、运放逻辑门电 路、触 发器典型电路信号放大、运算 、处理、发生组合、时序A/D、 D/A转换研究对象输入输出信号之信号之 间间大小相位关系输输入、入、输输出信号出信号 之之间间的的逻辑逻辑 关系关系研究方法图解
3、分析、小信 号模型分析逻辑代数、状态 表、逻辑图3.数字信号便于压缩、传输，数字 电路抗干扰性强数字电路的发展模拟电路推陈出新数字电路飞速发展（摩尔定律）模拟技术若是神经系统和器官数字技术则是大脑本书介绍的内容 逻辑电路基础知识 逻辑代数和逻辑函数 逻辑门电路 组合逻辑电路 触发器 时序电路 存贮器 脉冲产生与变换 A/D、D/A转换1.1 数制常用进位制： 2、10、12、16、60进位制 1.十进制（D）的特点数符：09进位：逢十进一按权展开：优点？缺点？第1章 数字逻辑电路的基础知识2.二进制（B）的特点数符：01进位：逢二进一按权展开：优点：用电路的两个状态-开关来表示二 进制数，数码
4、的存储和传输简单、可靠。缺点？ 如何改进？3.十六进制(H)的特点数符：09，AF进位：逢十六进一按权展开：(4E6)H=4162+14 161+6 160= (1254)DHexadecimal：十六进制的Decimal：十进制的 不同进制如何转换？Binary：二进制的1.2 不同进制之间的转换1. 任意进制转换为十进制：按权展开2.二进制转换为十六进制自小数点开始，整数部分向左四位 一组 ，不足四位，高位补零；小数部分向右四位 一组，不足四位，低位补零；(0101 1001)B=027+1 26+0 25+1 24+1 23+0 22+0 21+1 20D= (59)H每四位2进制 数对
5、应一位 16进制数如何转成八进制？3.十进制转换为任意进制 整数： 除基取余，自下向上，直至商为0小数： 乘基取整，自上向下例：十进制数25.25转换成二进制数的转换过程：225 余 1 K0122 余 0 K162 余 0 K232 余 1 K312 余 1 K40例：十进制数25转换成二进制数的转换过程：(25)D=(11001)B序次取读例：将例：将0.6250.625转换成二进制转换成二进制0.6250.625 2 21.2501.250整数部分整数部分=1= =1= k k-1-10.2500.250 2 20.5000.500整数部分整数部分=0= =0= k k-2-20.500
6、0.500 2 21.0001.000整数部分整数部分=1= =1= k k-3-3所以所以读 取 次 序1.3 二进制代码（一串二进制数表示某种信息）数字系统的信息数值文字符号二进制代码编码为了表示字符为了分别表示N个字符，所需的二进制数 的最小位数：编码可以有多种，数字电路中所用的主要是二十 进制码（BCD -Binary-Coded-Decimal码）。BCD码用四位二进制数表示09十个数码。四位 二进制数最多可以表示16个字符，因此，从16种表示 中选十个来表示09十个字符，可以有多种情况。不 同的表示法便形成了一种编码。主要有：8421码5421码不含权: 余3码2421码1.二十进
7、制编码含权码几种常用的BCD码 十进制数 自然码8421码 5421码2421码余3码 000000000000000000011 100010001000100010100 200100010001000100101 300110011001100110110 401000100010001000111 501010101100001011000 601100110100101101001 701110111101001111010 810001000101111101011 910011001110011111100 ASCLL码:标准信息交换码用七位二进制数表示的数字、字母、 符号的代码
8、，低四位为行，高三位为列注意：码制与数值的区别1.4 基本逻辑运算 1 1、逻辑与：只有决定事物结果的全部条件同只有决定事物结果的全部条件同 时具备时，结果才发生，种因果关系叫时具备时，结果才发生，种因果关系叫逻辑与逻辑与 ，或叫，或叫逻辑相乘。逻辑相乘。A AB BFA B FA B F断开断开 断开断开 不亮不亮断开断开 闭合闭合 不亮不亮闭合闭合 断开断开 不亮不亮闭合闭合 闭合闭合 灯亮灯亮与逻辑功能表与逻辑功能表条件：条件：开关闭合开关闭合结果：结果：灯亮灯亮1 1 表示开关闭合，灯亮表示开关闭合，灯亮0 0 表示开关断开，灯不亮表示开关断开，灯不亮A B FA B F0 0 00
9、0 00 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 01 1 1 1 1 1与逻辑真值表与逻辑真值表与逻辑表达式与逻辑表达式 F = AF = ABB见“0”得“0”，全“1”得“1”0 0=0 0 1=0 1 0=0 1 1=1与逻辑运算规则与逻辑运算规则AFB&逻辑符号逻辑符号与门:实现与逻辑运算的电路2 2、逻辑或：决定事物结果的诸条件中只要有决定事物结果的诸条件中只要有 任何一个满足，结果就会发生。这种逻辑关任何一个满足，结果就会发生。这种逻辑关 系叫系叫逻辑或逻辑或，也叫，也叫逻辑相加逻辑相加。B FA条件：条件：开关闭合开关闭合结果：结果：灯亮灯亮A B FA B F断开断开 断开断
10、开 不亮不亮断开断开 闭合闭合 灯亮灯亮闭合闭合 断开断开 灯亮灯亮闭合闭合 闭合闭合 灯亮灯亮或逻辑功能表或逻辑功能表1 1 表示开关闭合，灯亮表示开关闭合，灯亮0 0 表示开关断开，灯不亮表示开关断开，灯不亮A B FA B F0 0 00 0 00 1 1 0 1 11 0 1 1 0 11 1 1 1 1 1或逻辑真值表或逻辑真值表或逻辑表达式或逻辑表达式 F = A+F = A+B B见“1”得“1”，全“0”得“0”0+0=0 0+1=11+0=1 1+1=1或逻辑运算规则或逻辑运算规则逻辑符号逻辑符号AFB1或门:实现或逻辑运算的电路3. 3.逻辑非：逻辑非：只要条件具备了，结果
11、就不会发生只要条件具备了，结果就不会发生 ；而条件不具备时，结果一定发生这种逻辑；而条件不具备时，结果一定发生这种逻辑 关系叫关系叫逻辑非逻辑非，也叫，也叫逻辑求反逻辑求反。条件：条件：开关闭合开关闭合结果：结果：灯亮灯亮AFA FA F 断开断开 灯亮灯亮 闭合闭合 不亮不亮非逻辑功能表非逻辑功能表1 1 表示开关闭合，灯亮表示开关闭合，灯亮0 0 表示开关断开，灯不亮表示开关断开，灯不亮非逻辑真值表非逻辑真值表见“0”得“1”，见“1”得“0”非逻辑运算规则非逻辑运算规则逻辑符号逻辑符号A FA F0 10 11 0 1 0 非逻辑表达式非逻辑表达式 F =F =AF1非门:实现非逻辑运算
12、的电路4. 复合逻辑实际逻辑问题比与、或、非复杂得多，单可以 用它们复合而成。常见的复合逻辑有与非、或非 、与或非、异或、同或等。&AFBA B FA B F0 0 10 0 10 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 11 1 0 1 1 0与非逻辑真值表与与非逻辑表达式非逻辑表达式（1 1）与非）与非逻辑符号逻辑符号输入有0，输出为1；输入全1，输出为0（2 2）或非）或非A B FA B F0 0 10 0 10 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 01 1 0 1 1 0或非逻辑真值表或非逻辑表达式或非逻辑表达式1 A BF逻辑符号逻辑符号输入全0，输出为1；输入有1，输出为0(3)(3)异或异或两输入变量A、B不同时，输出Y为 1而A、B相同时，输出Y为 0A B
